Vergleichsmessungen an Beverageantennen HB9AW – 7.02.2017 Agenda • Antennentypen • Ausbreitungsbedingungen • Aufbau des Messplatzes • Eingesetzte Technik • Antennenvergleiche • Erfahrungen Vortrag HB9AW 2.07.2017 2 Beverage Antennen Empfangsantenne für 160/80/40m, Az 120 • Single Wire 88m mit 2x2 Radials à 10m • 2 Wire 120m mit 2x2 Radials à 10m Vortrag HB9AW 2.07.2017 3 Messantenne Vergleichsantenne • • • • Beverage Antenne 40m In der Mitte auf 8m Höhe Annähernd Rundumempfang Vergleichsantenne Vortrag HB9AW 2.07.2017 4 LDA-240 Vergleichsantenne Vortrag HB9AW 2.07.2017 5 ALA-1530 von Wellbrook Aktivantenne • Aktive Magnetantenne • 50kHz -30MHz • 1m Durchmesser • 12V DC • Aufbauhöhe 5m Vortrag HB9AW 2.07.2017 6 Mini Whip Antenne Sehr kleine Aktivantenne • • • • Selbstbau Antenne Nach PA0RDT E-Feld Antenne Aufbauhöhe 1.3m Vortrag HB9AW 2.07.2017 7 HE-011 Antenne R&S Vertikale Aktivantenne • Betagte Aktivantenne 50kHz-30MHz • Sehr verbreitet im kommerziellen Einsatz • Leistung bisher nicht überzeugend • Aufbauhöhe 2m • 24V Speisung Vortrag HB9AW 2.07.2017 8 Agenda • Antennentypen • Ausbreitungsbedingungen • Aufbau des Messplatzes • Eingesetzte Technik • Antennenvergleiche • Erfahrungen Vortrag HB9AW 2.07.2017 9 Einfallswinkel Raumwelle gemäss VOACAP Distanz Einfallswinkel 160/80/40/30m 30 km 87 100 km 80 400 km 50 1’000 km 26 5’000 km 12 10’000 km 6 • Berechnung mit VOACAP • Ost-West Richtung • Abweichung 2-5 Grad Vortrag HB9AW 2.07.2017 10 Grundrauschen Berechnet nach VOACAP • Verlauf während 24 Std, 160/80/40/30m -140 06:00 10:00 14:00 18:00 22:00 -145 -150 -155 2 MHz 4 MHz -160 7 MHz -165 10 MHz -170 -175 -180 UTC Vortrag HB9AW 2.07.2017 11 Reflektion an der Ionosphäre Instabilität der Signale • Die Reflektion an der F2 Schicht ist nicht wie ein Spiegel • Die Ionenwolke ist sehr dynamisch • Es finden mehrere Brechung an verschiedenen Orten der F2 Schicht statt Vortrag HB9AW 2.07.2017 12 Reflektion an der Ionosphäre Instabilität der Signale • Die reflektierten Wellen sind meist horizontal polarisiert • Ein- und Ausfallwinkel können nicht einfach mit der Distanz und F2 Höhe berechnet werden Vortrag HB9AW 2.07.2017 13 Lokale Störungen EMV Problematik • • • • Eigener Mess PC Speisung 230 Volt auf DC Weidezäune Industrie Vortrag HB9AW 2.07.2017 14 Störung durch NT Laptop Störung am Messplatz • Akkubetrieb ist zwingend • Keine Schaltregler!!!!!! Vortrag HB9AW 2.07.2017 15 Fading • Signalschwankungen • Aufzeichnungen mit Mittelwert über 10 Messungen wegen Impulsstörungen • Mindestens 1 Minute Aufzeichnungen wegen selektivem Fading • 1 Min RX, 1Min Wechsel, 1 Min RX Vortrag HB9AW 2.07.2017 16 Agenda • Antennentypen • Ausbreitungsbedingungen • Aufbau des Messplatzes • Eingesetzte Technik • Antennenvergleiche • Erfahrungen Vortrag HB9AW 2.07.2017 17 Standort Beverage Richtung 120/300 Grad TO 300 AWAY 120 Vortrag HB9AW 2.07.2017 18 Messplatz Vortrag HB9AW 2.07.2017 19 Messplatz - ok Vortrag HB9AW 2.07.2017 20 Messplatz - nicht ok • Ethernet Kabel vom RX zum Rechner Vortrag HB9AW 2.07.2017 21 Computer Netzteil Selbstbau • Kkkk Vortrag HB9AW 2.07.2017 22 Steckernetzteil Original RF Space • Kkkk Vortrag HB9AW 2.07.2017 23 Mantelwellensperre beim Speisepunkt der Antenne • Jede Antenne wurde mit einer MWS am Speisepunkt ausgerüstet • Beim Empfänger muss ebenfalls eine MWS installiert sein • Abblocken von unerwünschten Abstrahlungen Vortrag HB9AW 2.07.2017 24 Agenda • Antennentypen • Ausbreitungsbedingungen • Aufbau des Messplatzes • Eingesetzte Technik • Antennenvergleiche • Erfahrungen Vortrag HB9AW 2.07.2017 25 SDR Empfänger NetSDR von RF Space • 80 MHz/16 bit SDR • Sehr gutes Produkt • Externer Abschwächer nötig bei hohen Antennensignalen • 0-30 MHz Aufzeichnung mit 1.22 kHz Auflösung Vortrag HB9AW 2.07.2017 26 SDR Empfänger Innenansicht • Vorfilter • Erdung • RK Vortrag HB9AW 2.07.2017 27 Spectravue Software • Universell einsetzbare SW • Mit NetSDR sind 30 MHz Aufzeichnungen möglich, Auflösung 1.22 kHz • Speicherung von wav und Excel Files Vortrag HB9AW 2.07.2017 28 Spektrumserfassung Spectravue • Kkkk • Lllll • Gggggg • Hhhhhh • Ffffffffff • Fffffffffff • Sssssss • Sssssss Vortrag HB9AW 2.07.2017 29 Einstellungen Spectravue Vortrag HB9AW 2.07.2017 30 Auswertung von wav Files mit Mathlab • Kleines Tool zur Analyse von wav Files • Ermöglicht die Darstellung jedes einzelnen Signals • Mehrere Dateien können gleichzeitig übereinander gelegt werden • Abspeicherung als PDF Vortrag HB9AW 2.07.2017 31 Auswertung von xls Files von Perseus oder Spectravue • Einfache Darstellung der Signalpegel und Frequenzen oder Signalpegel und Zeit auf einer bestimmten Frequenz • 24 Std Monitoring • Import von csv Files als TXT! • Hohe Flexibilität • Spektrumsanzeige als Wasserfall zur Kontrolle Vortrag HB9AW 2.07.2017 32 Auswertung xls File Excel • Kkkk • Lllll • Gggggg • Hhhhhh • Ffffffffff • Fffffffffff • Sssssss • Sssssss Vortrag HB9AW 2.07.2017 33 Auswertung von S-MeterLite Vortrag HB9AW 2.07.2017 34 Auswertung von S-MeterLite • Abspeicherung Vortrag HB9AW 2.07.2017 35 Perseus Markersignale • Kkkk Vortrag HB9AW 2.07.2017 36 Perseus Markersignale • Auswertung mit Excel • Import als TXT nicht CSV Vortrag HB9AW 2.07.2017 37 HDSDR wav File für Perseus Vortrag HB9AW 2.07.2017 38 Agenda • Antennentypen • Ausbreitungsbedingungen • Aufbau des Messplatzes • Eingesetzte Technik • Antennenvergleiche • Erfahrungen Vortrag HB9AW 2.07.2017 39 Single Wire Beverage SWR Vortrag HB9AW 2.07.2017 40 Beverage AWAY SWR Vortrag HB9AW 2.07.2017 41 Beverage TO SWR Vortrag HB9AW 2.07.2017 42 Messantenne SWR Vortrag HB9AW 2.07.2017 43 LDA-240 SWR Vortrag HB9AW 2.07.2017 44 Beverage 1W -- ALA-1530 Spectravue • Oberhalb von -75 -- ALA-1530 • Unterhalb von -75 -- Beverage 1W Vortrag HB9AW 2.07.2017 45 Beverage ALA-1530 Spectravue • Drehung der Antenne um 90 Grad Vortrag HB9AW 2.07.2017 46 Beverage ALA-1530 Spectravue • Unterschied mit und ohne Erdung des Koax Vortrag HB9AW 2.07.2017 47 Beverage AWAY 120 Grad Beverage 1W und MA Vortrag HB9AW 2.07.2017 48 Beverage AWAY 120 Grad Beverage 1W und MA Vortrag HB9AW 2.07.2017 49 Beverage AWAY 120 Grad Beverage 1W und MA - SNR Vortrag HB9AW 2.07.2017 50 Beverage TO 300 Grad Beverage 1W und MA Vortrag HB9AW 2.07.2017 51 Beverage TO 300 Grad Beverage 1W und MA Vortrag HB9AW 2.07.2017 52 Beverage TO 300 Grad Beverage 1W und MA - SNR Vortrag HB9AW 2.07.2017 53 Messantenne – HE-011 Spektrumsdarstellung Vortrag HB9AW 2.07.2017 54 Messantenne – ALA-1530 Spektrumsdarstellung Vortrag HB9AW 2.07.2017 55 Messantenne – ALA-1530 Spektrumsdarstellung 90 Grad Vortrag HB9AW 2.07.2017 56 Messantenne – Mini Whip Spektrumsdarstellung Vortrag HB9AW 2.07.2017 57 Messantenne – MiniWhip Spektrumsdarstellung mit BALUN Vortrag HB9AW 2.07.2017 58 Messantenne – MiniWhip Spektrumsdarstellung mit BALUN+DCneu Vortrag HB9AW 2.07.2017 59 Beverage 1 – Messantenne Spektrumsdarstellung Vortrag HB9AW 2.07.2017 60 Beverage 1 – LDA-240 Spektrumsdarstellung Vortrag HB9AW 2.07.2017 61 Agenda • Antennentypen • Ausbreitungsbedingungen • Aufbau des Messplatzes • Eingesetzte Technik • Antennenvergleiche • Erfahrungen Vortrag HB9AW 2.07.2017 62 Durchführung der Tests AVOR / Test / NABE • • • • • • • • • Definition was will ich Vorbereitung, Antennenplatz, Material rüsten Bewilligungen einholen Test der RX und PC (EMV) Aufbau und Funktionstest Test nach Drehbuch – alles notieren Namensgebung der Dateien und Variablen Nach jeder Messung Kontrolle der Resultate Erstellen der Auswertungen/Präsentationen Vortrag HB9AW 2.07.2017 63 Aufwand für Messungen • • • • • • AVOR ca. 10 - 30 Std Material bereitstellen und testen 10 -15 Std Antennenbau – 6 Std für 2 Personen Messungen 4 Std für 3 Personen Nachbearbeitung 30 - 40 Std Vortrag zusammenstellen ca. 8 Std • Total 70-90 Std Vortrag HB9AW 2.07.2017 64 Einfluss Mantelwellensperre Abstrahlung von Störungen • Eine Mantelwellensperre beim Speisepunkt der Antenne ist obligatorisch • Eine Mantelwellensperre im Shack verhindert eine Abstrahlung von Störungen über das Koaxkabel • Verändert eine MWS die Eigenschaft einer Antenne durch eine veränderte Transformation? Vortrag HB9AW 2.07.2017 65 Unterschied Einspeisung Spektrumsvergleiche • Original BIAS T von Wellbrook • Homemade für MiniWhip Weniger Störungen und kleinere Pegel • Einfluss der Kondensatoren und Induktivitäten ist zu klären Vortrag HB9AW 2.07.2017 66 Unterschied Magnet / Elektrische Ant Spektrumsvergleiche • Vergleichsmessungen am selben Standort von einer Magnet RX und einer MiniWhip Antenne • Massiv unterschiedliche Breitbandstörungen erkennbar Vortrag HB9AW 2.07.2017 67 Realtime Messungen direkte Vergleichsmöglichkeit • Ermöglichen exakte Aussagen über die Antenneneigenschaften • Zwei Empfänger im Minimum • Minimal zwei NF Signale von Empfängern • Verarbeitung mit Soundkarte und Spectravue Vortrag HB9AW 2.07.2017 68 Tipps • RS-232 nach USB Interface = Störquelle • Bei SWR Messungen immer Dämpfung des Coaxkabels einberechnen Während Jahren eine defekte Antenne nicht erkannt wegen ca. 6dB Dämpfung im Kabel Vortrag HB9AW 2.07.2017 69 Zu klären: • Antennenspeisepunkt erden oder die ganze Antenne schwimmend betreiben? • Erdleitung mit Ringkernen? Vortrag HB9AW 2.07.2017 70 Verbesserungsvorschläge HB9AW – 7.02.2017
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